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    重庆时时彩定位胆群: 中性点非有效接地系统的故障点位置的确定方法和装置.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201710017373.3

    申请日:

    2017.01.11

    公开号:

    CN106771877A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01R 31/08申请日:20170111|||公开
    IPC分类号: G01R31/08 主分类号: G01R31/08
    申请人: 北京衡天北斗科技有限公司; 国网新疆电力公司阿克苏供电公司; 清华大学
    发明人: 施慎行; 董新洲; 雷傲宇; 高峰; 李志强; 张波; 徐刚; 李凯琳
    地址: 100096 北京市海淀区西三旗建材城中路12号院16号平房
    优先权:
    专利代理机构: 北京友联知识产权代理事务所(普通合伙) 11343 代理人: 尚志峰;汪海屏
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201710017373.3

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提出了一种中性点非有效接地系统的故障点位置的确定方法和装置,其中,所述确定方法包括:确定中性点非有效接地系统中的线路是否发生单相接地故障;若线路发生单相接地故障,则控制线路的断路器首次跳闸后重合闸;若断路器重合闸失败,则确定线路发生永久性故障,若断路器重合闸成功,则确定线路发生瞬时性故障;在确定线路发生永久性故障的情况下,控制断路器再次跳闸;获取断路器的重合闸时间和断路器在再次跳闸后线路的单相接地故障点的反射波到达时间;根据重合闸时间和反射波到达时间,确定线路的单相接地故障点的位置。通过本发明的技术方案,可以确定出故障类型,而且当故障类型为永久性故障,还可以准确地检测出故障位置。

    权利要求书

    1.一种中性点非有效接地系统的故障点位置的确定方法,其特征在于,包括:
    确定中性点非有效接地系统中的线路是否发生单相接地故障;
    若所述线路发生单相接地故障,则控制所述线路的断路器首次跳闸后重合闸;
    若所述断路器重合闸失败,则确定所述线路发生永久性故障,若所述断路器重合闸成
    功,则确定所述线路发生瞬时性故障;
    在确定所述线路发生永久性故障的情况下,控制所述断路器再次跳闸;
    获取所述断路器的重合闸时间和所述断路器在再次跳闸后所述线路的单相接地故障
    点的反射波到达时间;
    根据所述重合闸时间和所述反射波到达时间,确定所述线路的单相接地故障点的位
    置。
    2.根据权利要求1所述的中性点非有效接地系统的故障点位置的确定方法,其特征在
    于,所述确定中性点非有效接地系统中的线路是否发生单相接地故障,具体包括:
    获取所述线路的零序电压采样值、零序电流采样值和所述零序电压采样值的零序电压
    有效值;
    若所述零序电压有效值大于或等于预设电压阈值,则分别对所述零序电压采样值和所
    述零序电流采样值进行小波变换,以得到零序电压小波分量和零序电流小波分量;
    分别计算所述零序电压小波分量的小波模极大值和所述零序电流小波分量的小波模
    极大值;
    根据所述零序电压小波分量的小波模极大值和所述零序电流小波分量的小波模极大
    值,确定零序电压初始行波极性和零序电流初始行波极性;
    根据所述零序电压初始行波极性和所述零序电流初始行波极性,确定所述线路是否发
    生单相接地故障。
    3.根据权利要求2所述的中性点非有效接地系统的故障点位置的确定方法,其特征在
    于,
    使用第一预设公式,分别对所述零序电压采样值和所述零序电流采样值进行小波变
    换,
    所述第一预设公式为:
    <mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <msup> <mn>2</mn> <mi>j</mi> </msup> </msub> <mi>X</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>A</mi> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> </msub> <mi>X</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&times;</mo> <mi>k</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>W</mi> <msup> <mn>2</mn> <mi>j</mi> </msup> </msub> <mi>X</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <msub> <mi>g</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>A</mi> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> </msub> <mi>X</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&times;</mo> <mi>k</mi> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> </mrow>
    其中,X(n)表示所述零序电压采样值或者所述零序电流采样值,若X(n)表示零序电压
    采样值,则表示零序电压逼近分量,表示所述零序电压小波分量,若X(n)
    表示零序电流采样值,则表示零序电流逼近分量,表示所述零序电流小
    波分量,j表示尺度值,hk1表示第一小波系数序列中的k1对应的数值,hk2表示第二小波系数
    序列中的k2对应的数值。
    4.根据权利要求3所述的中性点非有效接地系统的故障点位置的确定方法,其特征在
    于,
    使用第二预设公式,分别计算所述零序电压小波分量和所述零序电流小波分量的小波
    模极大值,
    所述第二预设公式为:

    其中,若表示第j尺度的第k点的所述零序电压小波分量,则表示第
    j尺度的所述零序电压小波分量的小波模极大值,若表示第j尺度的第k点的所述
    零序电流小波分量,则表示第j尺度的所述零序电流小波分量的小波模极大值。
    5.根据权利要求1至4中任一项所述的中性点非有效接地系统的故障点位置的确定方
    法,其特征在于,所述根据所述重合闸时间和所述反射波到达时间,确定所述线路的单相接
    地故障点的位置,具体包括:
    根据所述重合闸时间和所述反射波到达时间,使用第三预设公式计算所述线路的单相
    接地故障点的距离;
    根据所述距离,确定所述线路的单相接地故障点的位置,
    所述第三预设公式为:
    <mrow> <mi>D</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mi>t</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo> <mo>&times;</mo> <mi>V</mi> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>,</mo> </mrow>
    其中,D表示所述距离,t1表示所述重合闸时间,t2表示所述反射波到达时间,V表示线
    模波速度。
    6.一种中性点非有效接地系统的故障点位置的确定装置,其特征在于,包括:
    确定单元,用于确定中性点非有效接地系统中的线路是否发生单相接地故障;
    控制单元,用于若所述确定单元确定所述线路发生单相接地故障,则控制所述线路的
    断路器首次跳闸后重合闸;
    所述确定单元还用于,若所述断路器重合闸失败,则确定所述线路发生永久性故障,若
    所述断路器重合闸成功,则确定所述线路发生瞬时性故障;
    所述控制单元还用于,在确定所述线路发生永久性故障的情况下,控制所述断路器再
    次跳闸;
    获取单元,用于获取所述断路器的重合闸时间和所述断路器在再次跳闸后所述线路的
    单相接地故障点的反射波到达时间;
    所述确定单元还用于,根据所述重合闸时间和所述反射波到达时间,确定所述线路的
    单相接地故障点的位置。
    7.根据权利要求6所述的中性点非有效接地系统的故障点位置的确定装置,其特征在
    于,所述确定单元包括:
    获取子单元,用于获取所述线路的零序电压采样值、零序电流采样值和所述零序电压
    采样值的零序电压有效值;
    小波变换子单元,用于若所述零序电压有效值大于或等于预设电压阈值,则分别对所
    述零序电压采样值和所述零序电流采样值进行小波变换,以得到零序电压小波分量和零序
    电流小波分量;
    计算子单元,用于分别计算所述零序电压小波分量的小波模极大值和所述零序电流小
    波分量的小波模极大值;
    确定子单元,用于根据所述零序电压小波分量的小波模极大值和所述零序电流小波分
    量的小波模极大值,确定零序电压初始行波极性和零序电流初始行波极性;
    所述确定子单元还用于,根据所述零序电压初始行波极性和所述零序电流初始行波极
    性,确定所述线路是否发生单相接地故障。
    8.根据权利要求7所述的中性点非有效接地系统的故障点位置的确定装置,其特征在
    于,所述小波变换子单元具体用于,
    使用第一预设公式,分别对所述零序电压采样值和所述零序电流采样值进行小波变
    换,
    所述第一预设公式为:
    <mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <msup> <mn>2</mn> <mi>j</mi> </msup> </msub> <mi>X</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>A</mi> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> </msub> <mi>X</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&times;</mo> <mi>k</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>W</mi> <msup> <mn>2</mn> <mi>j</mi> </msup> </msub> <mi>X</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <msub> <mi>g</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>A</mi> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> </msub> <mi>X</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&times;</mo> <mi>k</mi> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> </mrow>
    其中,X(n)表示所述零序电压采样值或者所述零序电流采样值,若X(n)表示零序电压
    采样值,则表示零序电压逼近分量,表示所述零序电压小波分量,若X(n)
    表示零序电流采样值,则表示零序电流逼近分量,表示所述零序电流小
    波分量,j表示尺度值,hk1表示第一小波系数序列中的k1对应的数值,hk2表示第二小波系数
    序列中的k2对应的数值。
    9.根据权利要求8所述的中性点非有效接地系统的故障点位置的确定装置,其特征在
    于,所述计算子单元具体用于,
    使用第二预设公式,分别计算所述零序电压小波分量和所述零序电流小波分量的小波
    模极大值,
    所述第二预设公式为:

    其中,若表示第j尺度的第k点数据的所述零序电压小波分量,则表
    示第j尺度的所述零序电压小波分量的小波模极大值,若表示第j尺度的第k点的
    所述零序电流小波分量,则表示第j尺度的所述零序电流小波分量的小波模极大
    值。
    10.根据权利要求6至9中任一项所述的中性点非有效接地系统的故障点位置的确定装
    置,其特征在于,所述确定单元具体用于,
    根据所述重合闸时间和所述反射波到达时间,使用第三预设公式计算所述线路的单相
    接地故障点的距离,根据所述距离,确定所述线路的单相接地故障点的位置,
    所述第三预设公式为:
    <mrow> <mi>D</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mi>t</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo> <mo>&times;</mo> <mi>V</mi> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>,</mo> </mrow>
    其中,D表示所述距离,t1表示所述重合闸时间,t2表示所述反射波到达时间,V表示线
    模波速度。

    说明书

    中性点非有效接地系统的故障点位置的确定方法和装置

    技术领域

    本发明涉及电力系统技术领域,具体而言,涉及一种中性点非有效接地系统的故
    障点位置的确定方法和一种中性点非有效接地系统的故障点位置的确定装置。

    背景技术

    目前,中性点非有效接地系统是国内配电系统的主要形式,这种系统发生单相接
    地时,线电压不变,接地相电压降低,非接地相电压升高,同时由于系统只能通过对地电容
    构成回路,对地电容容抗非常大,导致故障电流非常小,对?;ず筒饩啻醇罄?。

    中性点非有效接地系统发生单相接地故障时,不会影响到对用户的正常供电,不
    对系统的安全运行过程构成直接威胁,因此在中国的运行规程中也允许配电系统发生单相
    接地故障后可以继续运行2个小时。目前国内对于中性点非有效接地系统发生单相接地故
    障的主流处理方案是进行故障选线,然后给出告警,而不进行跳闸,然后由人为跳闸和重合
    闸来排除瞬时性故障。但是,现场发生的单相接地故障大部分都是瞬时性故障,如果有保
    护,可以自动通过跳闸和重合闸可以排除故障;其次,这种故障状态长期存在可能导致接地
    电弧持续高温引发导线的绝缘永久性损坏,变成永久性故障,而非接地相电压升高加速绝
    缘老化,有可能造成单相接地故障发展成相间故障。

    当发生永久性故障时,必须在故障定位后人为到现场排除故障,因此故障定位的
    准确度就非常重要。中性点非有效接地系统在测距方面的瓶颈,主要原因在于配电系统的
    复杂结构以及中性点的接地方式。首先,配电线路供电距离短,对测距精度要求高;其次,配
    电系统多为辐射状结构,线路分支多,还存在架空-电缆混合输电模式、不换位等特殊情况,
    这些配电线路所特有的结构特点也使测距难度加大;最后,中性点非有效接地系统在发生
    单相接地故障(占线路总故障的70%-80%)后,因不构成短路回路,故障电流非常小,而故
    障零序电流又容易淹没在配电系统线路结构不对称产生的零序电流中,造成采用工频量的
    单相接地?;ず筒饩喾浅@?。

    因此,在中性点非有效接地系统发生单相接地故障时,如何确定发生的故障类型,
    以及在发生永久性故障时如何准确地确定出故障点的位置成为亟待解决的问题。

    发明内容

    本发明正是基于上述问题,提出了一种新的技术方案,在中性点非有效接地系统
    发生单相接地故障时,可以准确地确定出故障类型,而且当故障类型为永久性故障,还可以
    准确地检测出故障位置。

    有鉴于此,本发明的第一方面提出了一种中性点非有效接地系统的故障点位置的
    确定方法,包括:确定中性点非有效接地系统中的线路是否发生单相接地故障;若所述线路
    发生单相接地故障,则控制所述线路的断路器首次跳闸后重合闸;若所述断路器重合闸失
    败,则确定所述线路发生永久性故障,若所述断路器重合闸成功,则确定所述线路发生瞬时
    性故障;在确定所述线路发生永久性故障的情况下,控制所述断路器再次跳闸;获取所述断
    路器的重合闸时间和所述断路器在再次跳闸后所述线路的单相接地故障点的反射波到达
    时间;根据所述重合闸时间和所述反射波到达时间,确定所述线路的单相接地故障点的位
    置。

    在该技术方案中,如果中性点非有效接地系统的线路发生单相接地故障,则断路
    器跳闸后重合闸,如果重合闸成功,则认为此次单相接地故障为瞬时性故障,如果重合闸失
    败,则线路存在永久性故障,再次控制断路器跳闸,通过断路器的重合闸时间和再次跳闸后
    线路中的反射行波到达时间,来确定线路中的单向接地故障点的位置。通过以上方案,即使
    中性点非有效接地系统发生单相接地故障时故障电流不明显,也能准确地确定出故障类
    型,并且当故障类型为永久性故障,还可以准确地检测出故障位置。

    在上述技术方案中,优选地,所述确定中性点非有效接地系统中的线路是否发生
    单相接地故障,具体包括:获取所述线路的零序电压采样值、零序电流采样值和所述零序电
    压采样值的零序电压有效值;若所述零序电压有效值大于或等于预设电压阈值,则分别对
    所述零序电压采样值和所述零序电流采样值进行小波变换,以得到零序电压小波分量和零
    序电流小波分量;分别计算所述零序电压小波分量的小波模极大值和所述零序电流小波分
    量的小波模极大值;根据所述零序电压小波分量的小波模极大值和所述零序电流小波分量
    的小波模极大值,确定零序电压初始行波极性和零序电流初始行波极性;根据所述零序电
    压初始行波极性和所述零序电流初始行波极性,确定所述线路是否发生单相接地故障。

    在该技术方案中,当零序电压初始行波极性和零序电流初始行波极性相反时,确
    定线路发生了单相接地故障,从而准确地对单相接地故障进行识别,进而可以及时地对单
    相接地故障进行处理,保证系统的正常运行,节省系统运行的成本。

    在上述任一技术方案中,优选地,使用第一预设公式,分别对所述零序电压采样值
    和所述零序电流采样值进行小波变换,所述第一预设公式为:


    其中,X(n)表示所述零序电压采样值或者所述零序电流采样值,若X(n)表示零序
    电压采样值,则表示零序电压逼近分量,表示所述零序电压小波分量,若
    X(n)表示零序电流采样值,则表示零序电流逼近分量,表示所述零序电
    流小波分量,j表示尺度值,hk1表示第一小波系数序列中的k1对应的数值,hk2表示第二小波
    系数序列中的k2对应的数值。

    在该技术方案中,通过使用第一预设公式对零序电压采样值和零序电流采样值进
    行小波变换,能够保证在不同情况下对零序电压小波分量和零序电流小波分量的计算具有
    相同的运算逻辑,减少计算误差,以提高是否发生单相接地故障的判断精度,提高对线路的
    检修效率,进而保证系统的运行高效性。

    在上述任一技术方案中,优选地,使用第二预设公式,分别计算所述零序电压小波
    分量和所述零序电流小波分量的小波模极大值,所述第二预设公式为:



    其中,若表示第j尺度的第k点的所述零序电压小波分量,则表
    示第j尺度的所述零序电压小波分量的小波模极大值,若表示第j尺度的第k点的
    所述零序电流小波分量,则表示第j尺度的所述零序电流小波分量的小波模极大
    值。

    在该技术方案中,通过上述中的第二预设公式分别计算零序电压小波分量和零序
    电流小波分量的小波模极大值,能够保证在不同情况下对零序电压小波分量的模极大值和
    零序电流小波分量的模极大值的计算具有相同的运算逻辑,减少计算误差,以提高是否发
    生单相接地故障的判断精度,提高对线路的检修效率,进而保证系统的运行高效性。

    在上述任一技术方案中,优选地,所述根据所述重合闸时间和所述反射波到达时
    间,确定所述线路的单相接地故障点的位置,具体包括:根据所述重合闸时间和所述反射波
    到达时间,使用第三预设公式计算所述线路的单相接地故障点的距离;根据所述距离,确定
    所述线路的单相接地故障点的位置,所述第三预设公式为:


    其中,D表示所述距离,t1表示重合闸时间,t2表示所述反射波到达时间,V表示线
    模波速度。

    在该技术方案中,通过断路器重合闸时间和断路器再次跳闸后的线路的反射行波
    到达的时间之间的时间差,与线模波速度的乘积的一半,就能得到单相接地故障点的距离,
    从而确定单相接地故障点的位置。这样,得到单相接地故障点的位置后,就能大大提高对线
    路的检修效率,从而保证系统运行的高效性。

    本发明的第二方面提出了一种中性点非有效接地系统的故障点位置的确定装置,
    包括:确定单元,用于确定中性点非有效接地系统中的线路是否发生单相接地故障;控制单
    元,用于若所述确定单元确定所述线路发生单相接地故障,则控制所述线路的断路器首次
    跳闸后重合闸;所述确定单元还用于,若所述断路器重合闸失败,则确定所述线路发生永久
    性故障,若所述断路器重合闸成功,则确定所述线路发生瞬时性故障;所述控制单元还用
    于,在确定所述线路发生永久性故障的情况下,控制所述断路器再次跳闸;获取单元,用于
    获取所述断路器的重合闸时间和所述断路器在再次跳闸后所述线路的单相接地故障点的
    反射波到达时间;所述确定单元还用于,根据所述重合闸时间和所述反射波到达时间,确定
    所述线路的单相接地故障点的位置。

    在该技术方案中,如果中性点非有效接地系统的线路发生单相接地故障,则断路
    器跳闸后重合闸,如果重合闸成功,则认为此次单相接地故障为瞬时性故障,如果重合闸失
    败,则线路存在永久性故障,再次控制断路器跳闸,通过断路器的重合闸时间和再次跳闸后
    线路中的反射行波到达时间,来确定线路中的单向接地故障点的位置。通过以上方案,即使
    中性点非有效接地系统发生单相接地故障时故障电流不明显,也能准确地确定出故障类
    型,并且当故障类型为永久性故障,还可以准确地检测出故障位置。

    在上述技术方案中,优选地,所述确定单元包括:获取子单元,用于获取所述线路
    的零序电压采样值、零序电流采样值和所述零序电压采样值的零序电压有效值;小波变换
    子单元,用于若所述零序电压有效值大于或等于预设电压阈值,则分别对所述零序电压采
    样值和所述零序电流采样值进行小波变换,以得到零序电压小波分量和零序电流小波分
    量;计算子单元,用于分别计算所述零序电压小波分量的小波模极大值和所述零序电流小
    波分量的小波模极大值;确定子单元,用于根据所述零序电压小波分量的小波模极大值和
    所述零序电流小波分量的小波模极大值,确定零序电压初始行波极性和零序电流初始行波
    极性;所述确定子单元还用于,根据所述零序电压初始行波极性和所述零序电流初始行波
    极性,确定所述线路是否发生单相接地故障。

    在该技术方案中,当零序电压初始行波极性和零序电流初始行波极性相反时,确
    定线路发生了单相接地故障,从而准确地对单相接地故障进行识别,进而可以及时地对单
    相接地故障进行处理,保证系统的正常运行,节省系统运行的成本。

    在上述任一技术方案中,优选地,所述小波变换子单元具体用于,使用第一预设公
    式,分别对所述零序电压采样值和所述零序电流采样值进行小波变换,所述第一预设公式
    为:


    其中,X(n)表示所述零序电压采样值或者所述零序电流采样值,若X(n)表示零序
    电压采样值,则表示零序电压逼近分量,表示所述零序电压小波分量,若
    X(n)表示零序电流采样值,则表示零序电流逼近分量,表示所述零序电
    流小波分量,j表示尺度值,hk1表示第一小波系数序列中的k1对应的数值,hk2表示第二小波
    系数序列中的k2对应的数值。

    在该技术方案中,通过使用第一预设公式对零序电压采样值和零序电流采样值进
    行小波变换,能够保证在不同情况下对零序电压小波分量和零序电流小波分量的计算具有
    相同的运算逻辑,减少计算误差,以提高是否发生单相接地故障的判断精度,提高对线路的
    检修效率,进而保证系统的运行高效性。

    在上述任一技术方案中,优选地,所述计算子单元具体用于,使用第二预设公式,
    分别计算所述零序电压小波分量和所述零序电流小波分量的小波模极大值,所述第二预设
    公式为:



    其中,若表示第j尺度的第k点的所述零序电压小波分量,则表
    示第j尺度的所述零序电压小波分量的小波模极大值,若表示第j尺度的第k点的
    所述零序电流小波分量,则表示第j尺度的所述零序电流小波分量的小波模极大
    值。

    在该技术方案中,通过上述中的第二预设公式分别计算零序电压小波分量和零序
    电流小波分量的小波模极大值,能够保证在不同情况下对零序电压小波分量的模极大值和
    零序电流小波分量的模极大值的计算具有相同的运算逻辑,减少计算误差,以提高是否发
    生单相接地故障的判断精度,提高对线路的检修效率,进而保证系统的运行高效性。

    在上述任一技术方案中,优选地,所述确定单元具体用于,根据所述重合闸时间和
    所述反射波到达时间,使用第三预设公式计算所述线路的单相接地故障点的距离,根据所
    述距离,确定所述线路的单相接地故障点的位置,所述第三预设公式为:


    其中,D表示所述距离,t1表示重合闸时间,t2表示所述反射波到达时间,V表示线
    模波速度。

    在该技术方案中,通过断路器重合闸时间和断路器再次跳闸后的线路的反射行波
    到达的时间之间的时间差,与线模波速度的乘积的一半,就能得到单相接地故障点的距离,
    从而确定单相接地故障点的位置。这样,得到单相接地故障点的位置后,就能大大提高对线
    路的检修效率,从而保证系统运行的高效性。

    通过本发明的技术方案,在中性点非有效接地系统发生单相接地故障时,可以确
    定出故障类型,而且当故障类型为永久性故障,还可以准确地检测出故障位置。

    附图说明

    图1示出了根据本发明的一个实施例的中性点非有效接地系统的故障点位置的确
    定方法的流程示意图;

    图2示出了根据本发明的另一个实施例的中性点非有效接地系统的故障点位置的
    确定方法的流程示意图;

    图3示出了根据本发明的一个实施例的中性点非有效接地系统的故障点位置的确
    定装置的框图。

    具体实施方式

    为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实
    施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施
    例及实施例中的特征可以相互组合。

    在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可
    以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的?;し段Р⒉皇芟旅婀?br />的具体实施例的限制。

    图1示出了根据本发明的一个实施例的中性点非有效接地系统的故障点位置的确
    定方法的流程示意图。

    如图1所示,根据本发明的一个实施例的中性点非有效接地系统的故障点位置的
    确定方法,包括:

    步骤S102,确定中性点非有效接地系统中的线路是否发生单相接地故障。

    步骤S104,若所述线路发生单相接地故障,则控制所述线路的断路器首次跳闸后
    重合闸。

    步骤S106,若所述断路器重合闸失败,则确定所述线路发生永久性故障,若所述断
    路器重合闸成功,则确定所述线路发生瞬时性故障。

    步骤S108,在确定所述线路发生永久性故障的情况下,控制所述断路器再次跳闸。

    步骤S110,获取所述断路器的重合闸时间和所述断路器在再次跳闸后所述线路的
    单相接地故障点的反射波到达时间。

    步骤S112,根据所述重合闸时间和所述反射波到达时间,确定所述线路的单相接
    地故障点的位置。

    在该技术方案中,如果中性点非有效接地系统的线路发生单相接地故障,则断路
    器跳闸后重合闸,如果重合闸成功,则认为此次单相接地故障为瞬时性故障,如果重合闸失
    败,则线路存在永久性故障,再次控制断路器跳闸,通过断路器的重合闸时间和再次跳闸后
    线路中的反射行波到达时间,来确定线路中的单向接地故障点的位置。通过以上方案,即使
    中性点非有效接地系统发生单相接地故障时故障电流不明显,也能准确地确定出故障类
    型,并且当故障类型为永久性故障,还可以准确地检测出故障位置。

    在上述技术方案中,优选地,步骤S102具体包括:获取所述线路的零序电压采样
    值、零序电流采样值和所述零序电压采样值的零序电压有效值;若所述零序电压有效值大
    于或等于预设电压阈值,则分别对所述零序电压采样值和所述零序电流采样值进行小波变
    换,以得到零序电压小波分量和零序电流小波分量;分别计算所述零序电压小波分量的小
    波模极大值和所述零序电流小波分量的小波模极大值;根据所述零序电压小波分量的小波
    模极大值和所述零序电流小波分量的小波模极大值,确定零序电压初始行波极性和零序电
    流初始行波极性;根据所述零序电压初始行波极性和所述零序电流初始行波极性,确定所
    述线路是否发生单相接地故障。

    在该技术方案中,当零序电压初始行波极性和零序电流初始行波极性相反时,确
    定线路发生了单相接地故障,从而准确地对单相接地故障进行识别,进而可以及时地对单
    相接地故障进行处理,保证系统的正常运行,节省系统运行的成本。

    在上述任一技术方案中,优选地,使用第一预设公式,分别对所述零序电压采样值
    和所述零序电流采样值进行小波变换,所述第一预设公式为:


    其中,X(n)表示所述零序电压采样值或者所述零序电流采样值,若X(n)表示零序
    电压采样值,则表示零序电压逼近分量,表示所述零序电压小波分量,若
    X(n)表示零序电流采样值,则表示零序电流逼近分量,表示所述零序电
    流小波分量,j表示尺度值,hk1表示第一小波系数序列中的k1对应的数值,hk2表示第二小波
    系数序列中的k2对应的数值。

    例如,{hk1}k1={0.125,0.375,0.375,0.125},(k1=-1,0,1,2),

    {gk2}k2={-2,-2},(k2=0,1),j=1、2、3或4。

    在该技术方案中,通过使用第一预设公式对零序电压采样值和零序电流采样值进
    行小波变换,能够保证在不同情况下对零序电压小波分量和零序电流小波分量的计算具有
    相同的运算逻辑,减少计算误差,以提高是否发生单相接地故障的判断精度,提高对线路的
    检修效率,进而保证系统的运行高效性。

    在上述任一技术方案中,优选地,使用第二预设公式,分别计算所述零序电压小波
    分量和所述零序电流小波分量的小波模极大值,所述第二预设公式为:



    其中,若表示第j尺度的第k点的所述零序电压小波分量,则
    表示第j尺度的所述零序电压小波分量的小波模极大值,若表示第j尺度的第k点
    的所述零序电流小波分量,则表示第j尺度的所述零序电流小波分量的小波模极
    大值。

    在该技术方案中,通过上述中的第二预设公式分别计算零序电压小波分量和零序
    电流小波分量的小波模极大值,能够保证在不同情况下对零序电压小波分量的模极大值和
    零序电流小波分量的模极大值的计算具有相同的运算逻辑,减少计算误差,以提高是否发
    生单相接地故障的判断精度,提高对线路的检修效率,进而保证系统的运行高效性。

    在上述任一技术方案中,优选地,步骤S112具体包括:根据所述重合闸时间和所述
    反射波到达时间,使用第三预设公式计算所述线路的单相接地故障点的距离;根据所述距
    离,确定所述线路的单相接地故障点的位置,所述第三预设公式为:


    其中,D表示所述距离,t1表示重合闸时间,t2表示所述反射波到达时间,V表示线
    模波速度。

    在该技术方案中,通过断路器重合闸时间和断路器再次跳闸后的线路的反射行波
    到达的时间之间的时间差,与线模波速度的乘积的一半,就能得到单相接地故障点的距离,
    从而确定单相接地故障点的位置。这样,得到单相接地故障点的位置后,就能大大提高对线
    路的检修效率,从而保证系统运行的高效性。

    图2示出了根据本发明的另一个实施例的中性点非有效接地系统的故障点位置的
    确定方法的流程示意图。

    如图2所示,根据本发明的另一个实施例的中性点非有效接地系统的故障点位置
    的确定方法,包括:

    步骤S202,获取零序电压采样值和零序电流采样值,计算零序电压有效值U0。具体
    地,通过对零序电压采样值进行FFT(Fast Fourier Transformation,快速傅氏变换),以求
    得零序电压有效值U0。

    步骤S204,判断是否满足U0<U0set,在判断结果为是时,执行步骤S214,在判断结
    果为否时,执行步骤S216。

    步骤S206,对零序电压采样值和零序电流采样值进行二进离散小波变换求得零序
    电压小波分量和零序电流小波分量。其中,采用三次中心B样条函数的导函数作为小波函
    数。

    步骤S208,对零序电压小波分量和零序电流小波分量求小波模极大值。

    步骤S210,根据零序电压小波分量和零序电流小波分量的小波模极大值,确定零
    序电压初始行波极性和零序电流初始行波极性。

    步骤S212,判断零序电压初始行波极性和零序电流初始行波极性是否相同,在判
    断结果为是时,执行步骤S214,在判断结果为否时,执行步骤S216。

    步骤S214,?;じ垂?。

    步骤S216,判定为单相接地故障,发出信号使断路器跳闸。

    步骤S218,延时1s-2s。

    步骤S220,重合闸,并记录重合闸时间t1,延时。

    步骤S222,判断是否重合闸成功,在重合闸成功时,执行步骤S224,在重合闸失败
    时,执行步骤S226。

    步骤S224,判定为瞬时性故障。

    步骤S226,判定为永久性故障,再次跳闸。

    步骤S228,获取重合闸到再次重合闸之间的线模电流行波,以记录故障点的反射
    波到达时间t2。

    步骤S230,通过公式计算故障点的距离。其中,D表示故障点的距
    离,t1表示重合闸时间,t2表示反射波到达时间,V表示线模波速度。

    图3示出了根据本发明的一个实施例的中性点非有效接地系统的故障点位置的确
    定装置的框图。

    如图3所示,根据本发明的一个实施例的中性点非有效接地系统的故障点位置的
    确定装置300,包括:确定单元302、控制单元304和获取单元306。

    确定单元302,用于确定中性点非有效接地系统中的线路是否发生单相接地故障;
    控制单元304,用于若所述确定单元302确定所述线路发生单相接地故障,则控制所述线路
    的断路器首次跳闸后重合闸;所述确定单元302还用于,若所述断路器重合闸失败,则确定
    所述线路发生永久性故障,若所述断路器重合闸成功,则确定所述线路发生瞬时性故障;所
    述控制单元304还用于,在确定所述线路发生永久性故障的情况下,控制所述断路器再次跳
    闸;获取单元306,用于获取所述断路器的重合闸时间和所述断路器在再次跳闸后所述线路
    的单相接地故障点的反射波到达时间;所述确定单元302还用于,根据所述重合闸时间和所
    述反射波到达时间,确定所述线路的单相接地故障点的位置。

    在该技术方案中,如果中性点非有效接地系统的线路发生单相接地故障,则断路
    器跳闸后重合闸,如果重合闸成功,则认为此次单相接地故障为瞬时性故障,如果重合闸失
    败,则线路存在永久性故障,再次控制断路器跳闸,通过断路器的重合闸时间和再次跳闸后
    线路中的反射行波到达时间,来确定线路中的单向接地故障点的位置。通过以上方案,即使
    中性点非有效接地系统发生单相接地故障时故障电流不明显,也能准确地确定出故障类
    型,并且当故障类型为永久性故障,还可以准确地检测出故障位置。

    在上述技术方案中,优选地,所述确定单元302包括:获取子单元3022,用于获取所
    述线路的零序电压采样值、零序电流采样值和所述零序电压采样值的零序电压有效值;小
    波变换子单元3024,用于若所述零序电压有效值大于或等于预设电压阈值,则分别对所述
    零序电压采样值和所述零序电流采样值进行小波变换,以得到零序电压小波分量和零序电
    流小波分量;计算子单元3026,用于分别计算所述零序电压小波分量的小波模极大值和所
    述零序电流小波分量的小波模极大值;确定子单元3028,用于根据所述零序电压小波分量
    的小波模极大值和所述零序电流小波分量的小波模极大值,确定零序电压初始行波极性和
    零序电流初始行波极性;所述确定子单元3028还用于,根据所述零序电压初始行波极性和
    所述零序电流初始行波极性,确定所述线路是否发生单相接地故障。

    在该技术方案中,当零序电压初始行波极性和零序电流初始行波极性相反时,确
    定线路发生了单相接地故障,从而准确地对单相接地故障进行识别,进而可以及时地对单
    相接地故障进行处理,保证系统的正常运行,节省系统运行的成本。

    在上述任一技术方案中,优选地,所述小波变换子单元3024具体用于,使用第一预
    设公式,分别对所述零序电压采样值和所述零序电流采样值进行小波变换,所述第一预设
    公式为:


    其中,X(n)表示所述零序电压采样值或者所述零序电流采样值,若X(n)表示零序
    电压采样值,则表示零序电压逼近分量,表示所述零序电压小波分量,若
    X(n)表示零序电流采样值,则表示零序电流逼近分量,表示所述零序电
    流小波分量,j表示尺度值,hk1表示第一小波系数序列中的k1对应的数值,hk2表示第二小波
    系数序列中的k2对应的数值。

    在该技术方案中,通过使用第一预设公式对零序电压采样值和零序电流采样值进
    行小波变换,能够保证在不同情况下对零序电压小波分量和零序电流小波分量的计算具有
    相同的运算逻辑,减少计算误差,以提高是否发生单相接地故障的判断精度,提高对线路的
    检修效率,进而保证系统的运行高效性。

    在上述任一技术方案中,优选地,所述计算子单元3026具体用于,使用第二预设公
    式,分别计算所述零序电压小波分量和所述零序电流小波分量的小波模极大值,所述第二
    预设公式为:



    其中,若表示第j尺度的第k点的所述零序电压小波分量,则表
    示第j尺度的所述零序电压小波分量的小波模极大值,若表示第j尺度的第k点的
    所述零序电流小波分量,则表示第j尺度的所述零序电流小波分量的小波模极大
    值。

    在该技术方案中,通过上述中的第二预设公式分别计算零序电压小波分量和零序
    电流小波分量的小波模极大值,能够保证在不同情况下对零序电压小波分量的模极大值和
    零序电流小波分量的模极大值的计算具有相同的运算逻辑,减少计算误差,以提高是否发
    生单相接地故障的判断精度,提高对线路的检修效率,进而保证系统的运行高效性。

    在上述任一技术方案中,优选地,所述确定单元302具体用于,根据所述重合闸时
    间和所述反射波到达时间,使用第三预设公式计算所述线路的单相接地故障点的距离,根
    据所述距离,确定所述线路的单相接地故障点的位置,所述第三预设公式为:


    其中,D表示所述距离,t1表示重合闸时间,t2表示所述反射波到达时间,V表示线
    模波速度。

    在该技术方案中,通过断路器重合闸时间和断路器再次跳闸后的线路的反射行波
    到达的时间之间的时间差,与线模波速度的乘积的一半,就能得到单相接地故障点的距离,
    从而确定单相接地故障点的位置。这样,得到单相接地故障点的位置后,就能大大提高对线
    路的检修效率,从而保证系统运行的高效性。

    以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,通过本发明的技术方案,在中性点
    非有效接地系统发生单相接地故障时,可以确定出故障类型,而且当故障类型为永久性故
    障,还可以准确地检测出故障位置。

    在本发明中,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相
    对重要性;术语“多个”表示两个或两个以上。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具
    体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

    以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技
    术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修
    改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的?;し段е?。

    关 键 词:
    中性 有效 接地系统 故障 位置 确定 方法 装置
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